Construcția mașinii de curent alternativ

CAPITOLUL I

MASINA SINCRONA

1.1 Descrierea masini sincrone

Masina sincrona este tipul de masina electrica rotativa de curent alternativ care ,pentru o tensiune la borne de frecventa data, functioneaza cu o turatie riguros constanta.

Regimul de baza in functionarea masinii sincrone este regimul de generator electric la fel cum regimul de motor cel de baza pentur masina asincrona.Masina sincrona in regim de generator reprezinta baza economica a producerii energiei electrice in toate centralele electrice actuale.In acest regim de functionare masinile sincrone ating cele mai mari puterii nominale fiind cele mai mari masini electrice construite de om.

Consideratii economice pledeza pentru cresterea neincetata a puteri nominale a genaratoarelor sincrone.Cele mai mare masini sincrone actuale au atins puteri de 1200MW ca turbogenaratoare si 700MW ca hirdogenaratoare.Regimul de motor sincron se foloseste mai cu seama datorita avantajelor fata de motoarele asicrone(randament mai ridicat,factor de putere mergand pana la unitate .cuplu invariabil cu turatie,intrefier mai mare).Lucrul acesta a fost cu putinta numai dupa ce tehnica a putut rezolva cu succes doua deficiente grave ale motorului sincron:absenta cuplului de pornire si posibilitatea de pedulare cu pericol desprinderii din sincronism.In acest regin de functionare masina sincrona se foloseste in toate actionarile ce necestia o turatie constanta(compresoare,mori cu bile,pompe de irigatie),inlocuind din ce ince mai mult motoarele asincrone (in special la puteri mari unde primeaza considerentele economice:randementul,factor de putere).

Un alt regim de functionare particular masinii sincrone este compensatorul sincron,regim in care axul masimi se invarte in gol masina servin la imbunatarirea factorului de putere al retelei,compensand energia reactiva consumata in special de motoarele asincrone alimentate in retea.Regimul de frana este rar intalnit la masina sincrona.

1.2 Constructia masini sincrone

In constructie clasica, masina asincrona se compune dintr-un stator si un rotor concentric cu statorul, dispus in interiorul acestuia.

Statorul - constituie partea imobila a masinii, fiind format din miezul feromagnetic pe care se dispune o infasurare trifazata. Miezul este asezat intr-o carcasa cu rol de protectie si consolidare.

Miezul feromagnetic are forma cilindrica si se executa din tole stantate din tabla silicioasa normal aliata, de 0,5 mm grosime (de obicei), laminata la cald sau la rece; tolele sunt izolate intre ele cu o pelicula de lac izolant sau printr-un strat de oxizi ceramici. In tole, spre intrefier, se stanteaza crestaturile, repartizate uniform, in care se aseaza infasurarea. Infasurarea statorica este repartizata si prin intermediul ei masina efectueaza schimbul principal de energie electrica cu reteaua de alimentare. Infasurarea se executa din conductor de Cu izolat sau, la masinile de puteri mici, din conductor de Al, izolat cu email. La masina asincrona trifazata infasurarea statorului se conecteaza in stea sau triunghi. La masinile de puteri mici si mijlocii, infasurarea trifazata are toate capetele infasurarilor de faza scoase la cutia de borne, pentru a face posibila conectarea acestora in stea sau triunghi, dupa necesitati. Fiecare infasurare de faza este bobinata pentru acelasi numar de poli.

Carcasa - se executa prin turnare, din aluminiu sau fonta, sau prin sudare, din tabla de otel. Carcasa poarta talpile de fixare a masinii, inelul de ridicare, cutia de borne, placuta indicatoare si scuturile frontale. In scuturi se monteaza lagarele pe care se sprijina axul rotorului.

Rotorul - constituie partea mobila a masinii asincrone si se compune din miezul feromagnetic, de forma cilindrica, la periferia caruia (spre intre-fier), sunt prevazute crestaturile in care se aseaza o infasurare polifazata. Miezul feromagnetic al rotorului se realizeaza din tole, din acelasi material ca si statorul, dar tolele nu se izoleaza intre ele. Pachetul de tole rotorice se consolideaza pe axul masinii.

Axul se roteste in lagarele montate in scuturi, fiind elementul de transmisie a energiei mecanice intre masina electrica si exterior. Tot pe ax, in majoritatea cazurilor, este fixat si un ventilator, cu rol de racire a masinii.

La masinile care permit o legatura galvanica intre infasurarea indusului (rotorul) si un circuit electric exterior, pe ax se monteaza si inelele de contact, pe care calca periile (fixe fata de stator).

Infasurarea rotorului, la masina asincrona de constructie normala, se realizeaza cu acelasi numar de poli ca infasurarea statorica si se construieste fie ca infasurare trifazata (bobinata), fie ca infasurare polifazata (sub forma de colivie).